電磁石についてお尋ねします。

質問

電磁石の両サイドをステンレス（SUS304,厚0.2mm)で密着させます。密着させた部分から
1.5mの位置で0.015T(150ガウス),600KHZの環境にしたいのです。
ステンレスに代わるものでも構いません。ただ、－５０℃に耐える、錆びないことが条件です。
１、この場合電磁石の表面磁束は何T位が良いでしょうか？
２、0.015T,600KHZの及ぼす範囲は、密着面からどの位でしょうか？(例えば半径何ｍ）
３、ステンレスより良いものがありますでしょうか？
市販の電磁石を買い、あることにテストしようと思っています。
よろしくお願い申し上げます。

回答No.2

2SB110

再度#1です。以前作った、強磁界発生の例を記しますので、参考にしてください。この例は、その技術を使って製品化し、１台130万円くらいでけっこう売れました。

私の作った磁界は、周波数2kHz, 200mm×40mm×100mmの細長い空間に0.15Tの磁束密度を発生しました。この空間は実は、空芯コイルの中です。そして、この磁束密度を得るのに、1,100Vの電源と3,800Aの電流を必要としました。コイルは７ターンです。

質問者様の必要な磁束密度はこの1/10なので、110V, 380Aのドライブで済みますが、この周波数を300倍上げるには、同じ電流を得るのに300倍の電圧が必要です。巻き数を減らせば必要電圧は減らせますが、もともと７回しか巻いていませんからそれを1/300にはできません。

どのくらい遠くに飛ぶかが質問趣旨だとは思いますが、コイルの中でもこれだけ大変なことだという認識が必要です。

なお、ステンレスが適当かということも質問趣旨でしたが、上記の例では、2kHzでもあらゆる金属はまったくだめでした。巻き線（エナメル線）ですら特殊な工夫をしないと使えません。樹脂を多用しました。それでも銅の巻き線の発熱には悩まされました。

いずれにしても、困難の原因は 600kHzです。この周波数は必須なのでしょうか。

回答No.1

2SB110

普通の電磁石を600kHzで使うこと自体に相当無理があります。鉄心を含めて金属がそばにあること自体が問題です。渦電流が生じて発熱し、危険ですし、そもそも600kHzの磁界が渦電流でキャンセルされてしまい、大変効率の悪いものになってしまいます。。当然ステンレス板を磁界の中に置くこともNGです。

コアを使うのであればフェライトなど、高飽和磁束密度、高透磁率、低電気伝導度の材料を使うしかありません。空芯でも電磁石よりは良いでしょう。それにしても600kHzの磁界を遠くに飛ばすのは相当大変ですよ。